OSSERVAZIONE DELLA TERRA

Satelliti, radar e sensori spaziali: i cantieri tecnologici per il risparmio idrico



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Nel report Water Intelligence dell’Osservatorio Proger un capitolo dedicato ai progetti che possono contribuire ad abbattere gli sprechi, individuare falle e fare fronte agli eventi estremi. Ecco le principali iniziative in corso

Pubblicato il 21 giu 2024



Satelliti – Osservatorio Proger

Spazio sempre più cruciale per le previsioni climatiche e meteorologiche anche per incentivare il risparmio idrico. Nuove tecnologie in campo con satelliti, radar e sensori spaziali. Nel report Water Intelligence dell’Osservatorio Proger, emerge che il monitoraggio dell’atmosfera è strategico per la gestione del ciclo dell’acqua, per la previsione di fenomeni di siccità o di precipitazioni, per alert e misure di prevenzione a terra, sfruttando algoritmi di elaborazione water-view, radar meteo, modellistica dell’AI.

Infrastrutture del futuro

Sono oggi in Italia oltre 150.000 le applicazioni tecnologiche, inclusi software di intelligenza artificiale, per il monitoraggio e la gestione dell’acqua. Un boom in costante crescita che vede in testa il comparto agricolo con 110.000 aziende, l’avanguardia più performante su un totale nazionale di 1.130.000 aziende agricole che consumano oltre il 50% della domanda totale di acqua del Paese. L’utilizzo di tecnologie di “agricoltura 4.0”, di irrigazione “a goccia”, “di precisione”, “idroponica”, “verticale”, consente un abbattimento dei costi e risparmio di acqua fino al 70%.

Le applicazioni dell’hi-tech che integrano artificial intelligence, sensoristica, robotica, supercalcolatori, data mining, satelliti, gemelli digitali, simulatori, membrane, condotte, sistemi di controllo e gestione sono descritti nello studio dell’Osservatorio Proger sulle infrastrutture del futuroa cura di Erasmo D’Angelis e Mauro Grassi, rispettivamente presidente e direttore della Fondazione Earth and Water Agenda.

Tecnologie all’avanguardia

La “previsione meteorologica numerica”, per esempio, supportata da supercalcolatori come il “Leonardo” del Tecnopolo di Bologna, consente calcoli con valutazioni di altissima affidabilità.

DeepMind, la società di ricerca AI di Google, ha realizzato un nuovo modello ultrasofisticato: il GraphCast, in grado di generare previsioni meteo globali con 10 giorni in anticipo con un’accuratezza senza precedenti, e in meno di un minuto. Una sfida, poiché i modelli meteo tradizionali richiedono grandi quantità di dati e tempi più lunghi di elaborazione.

Digital twin

Dal rapporto dell’Osservatorio Proger risulta anche la rilevanza della tecnologia digital twin che esce dal campo strettamente delimitato della sola simulazione per andare verso quello più vasto, e per alcuni versi meno esplorato e più promettente, del controllo in tempo reale del sistema analizzato. Il sogno degli studiosi e degli applicatori è di poter disporre, anche nella definizione di modelli idrologici e idraulici, di un “sistema digitale gemello” altamente sofisticato e quindi il più possibile “reale” da cui trarre informazioni preventive sui comportamenti in atto o indotti da modifiche esterne.

Radar e sensori ottici

Due tipologie di infrastrutture spaziali per monitoraggi terrestre sono le più utilizzate e sono di grande importanza per la gestione del ciclo idrico: il radar ad apertura sintetica (Sar) che è un’infrastruttura spaziale per misurazioni che è possibile utilizzare indipendentemente dalle condizioni meteo locali o di luce, e quindi senza distinzioni tra giorno e notte; e i sensori ottici o multispettrali, il cui utilizzo è prevalentemente diurno, con la raccolta di immagini interpretabili e a colori.

Costellazione Sentinel

Sempre a proposito di osservazione della Terra, con partner scientifici in tutta Europa, tra cui le Università di Bologna, Perugia e Genova, l’Agenzia spaziale europea ha lanciato il modello che integra dati satellitari ad alta risoluzione della costellazione “Sentinel”, e la modellazione idrologica e idraulica più avanzata. Gli obiettivi sono soprattutto: previsioni del rischio di piena, monitoraggi delle possibili condizioni di siccità e delle colture agricole, migliore gestione delle risorse idriche.

Costellazione Cosmo-SkyMed

Così come la costellazione Cosmo-SkyMed, il primo sistema duale (civile e militare) di satelliti radar di osservazione della Terra, promosso dall’Agenzia Spaziale Italiana e dal Ministero della Difesa, fornisce per una visione più completa di aree o fenomeni terrestri. Copernicus fornisce dati gratuiti e aperti attraverso la sua infrastruttura Dias e altri portali, offre opportunità per lo sviluppo di nuovi servizi attraverso programmi come l’Acceleratore Copernicus che supporta startup e pmi.

Iride in orbita nel 2025

Infine il programma spaziale italiano più promettente a livello europeo di osservazione della Terra è la costellazione satellitare Iride, il cui sviluppo dal 2022 è in fase realizzativa all’Esrin di Frascati, il centro dell’Agenzia spaziale europea cui fanno capo tutte le attività di monitoraggio del Pianeta. È una costellazione composta da 69 apparati e il primo raggiungerà l’orbita nel 2025, sfrutterà tecniche osservative e disporrà di satelliti. Entro la metà del 2026, permetterà un campionamento al suolo a due metri, supporterà centri di ricerca e sistema di Protezione civile per contrastare il dissesto idrogeologico e incendi, tutelare le coste e monitorare le infrastrutture critiche, la qualità dell’aria e le condizioni meteorologiche.

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